5.2.2氮及其化合物高一下学期学案（人教版2019）

第五章化学生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第二课时氨和铵盐学习目标学习目标1.通过实验探究、讨论交流，从氨、铵盐的类别及氮元素价态的角度，了解氨与水、酸或氧气的反应，知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础，知道铵盐是重要的氮肥。2.通过对铵盐性质的学习，了解氨的实验室制取原理、装置、收集、检验等，知道铵盐（NHeq\o\al(＋,4)）的检验方法，培养学以致用的理念。重点：氨和铵盐的性质、氨的制备和铵根离子的检验难点：氨的实验室制取实验设计自主学习自主学习（一）氨的性质1．物理性质颜色气味状态密度溶解性沸点气体极易溶于水(常温常压1∶700)较低，易液化【答案】无色有刺激性气味比空气的小2.化学性质(1)与水的反应①氨溶于水的水溶液称为氨水，其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－：②氨水具有弱碱性，能使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大，密度而越小(是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出(2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应，生成铵盐①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象是，其原因是：反应的化学方程式：(产生白烟，可用于检验NH3)②将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象反应的化学方程式：(产生白烟，可用于检验NH3)③与硫酸反应：(浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气)④与CO2、SO2等酸性氧化物反应：或(3)氨的催化氧化：氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成NO和H2O。此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业制硝酸的反应原理之一，方程式(工业制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法)【答案】（1）①NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH―②：NH3·H2ONH3↑＋H2O（2）①有大量白烟产生浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇，化合生成NH4Cl固体小颗粒，即为白烟HCl＋NH3=NH4Cl②NH3＋HNO3=NH4NO3③2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4④NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO32NH3＋CO2＋H2O=(NH4)2CO3（3）4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O3.氨气的实验室制法（1）原理：（化学方程式）（2）实验装置验满方法：尾气处理：【答案】（1）2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（3）①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满（4）多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示：4、氨的工业制法：N2＋3H22NH3学习过程学习过程情景导入：合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。（见PPT视频“天使与恶魔的化身”）一、氨活动一、氨的物理性质任务一、阅毒教材P13页相关内容，观察氨或浓氨水样品，并打开闻其气味，回答氨具有哪些重要的物理性质，并填写下表内容。【答案要点】颜色气味密度溶解性沸点无色刺激性气味0.771g/L，比空气的密度小极易溶于水，1体积水能溶解700体积NH3－33.5℃易液化（做制冷剂）【注意】氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂，是利用了氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。任务二、实验探究：观察教材P13页【实验56】：在干燥的圆底烧瓶中充满氨气，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口，倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的烧杯中，轻轻挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，装置如图。观察有何现象？可得出什么结论？【答案要点】①打开止水夹，挤压滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。②结论：上述实验说明氨极易溶于水，其水溶液呈碱性。任务三、问题探究：（1）该喷泉实验中，引发喷泉的实验操作是什么？实验成功的关键是什么？【答案要点】①引发喷泉的实验操作是打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，滴管里少量的水进入烧瓶，氨几乎全部溶于水中，使烧瓶内压强急剧减小，烧瓶内外形成较大压强差；大气压将水压入烧瓶，形成喷泉；②实验成功的关键是装置气密性良好；圆底烧瓶要干燥；装置内气体的纯度要高。（2）形成喷泉的原理及条件是什么？请举例什么？【答案要点】①喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。②产生气压差的方法有以下两类情况：a.减小烧瓶内气压：容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应：eq\x(\a\al(气体与水或其,他液体接触))→eq\x(\a\al(气体溶解或发,生化学反应))→eq\x(\a\al(容器内压,强减小))→eq\x(\a\al(外部液体进入,形成喷泉))b.增大烧瓶外压强：如下图丙装置。③常见气体与吸收剂的组合：气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2＋O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水④常见喷泉实验装置：【注意】①图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体，使烧瓶内的压强减小而产生压强差，烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”。②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。③图丙装置中锥形瓶内的物质反应产生气体或锥形瓶中液体受热挥发出气体(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入烧瓶中形成“喷泉”。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。活动二、氨的化学性质任务一、讨论交流：【实验56】中，打开止水夹，挤压滴管的胶头，烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶后，烧瓶内液体为什么呈红色？你知道液氨和氨水有什么区别吗？【答案要点】①氨是一种极易溶于水的气体（在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨，NH3的空间结构为三角锥形（）。②氨溶于水并与水反应反应：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。因此，氨的水溶液（俗称氨水）显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。③液氨与氨水的有何区别：液氨氨水物质成分纯净物(非电解质)混合物(NH3·H2O为弱电解质)粒子种类NH3分子NH3、NH3·H2O、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋主要性质不具有碱性具有碱的通性存在条件常温常压下不能存在在常温常压下可存在【注意】①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可在推断题中作为解题突破口。②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。任务二、观察教材P14页图512（或观察视频实验），将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察现象，分析原因是什么？【答案要点】①观察到的现象是有大量白烟产生。因为浓氨水挥发产生的氨与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。②反应原理：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O，NH3＋HCl=NH4Cl。氨与酸反应的实质是NH3与H＋结合形成NHeq\o\al(＋,4)。【注意】①浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇氨会产生白烟，利用这点可以检验浓氨水或氨的存在。硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐，但不会产生白烟。②氨易跟酸反应生成盐，故不能用浓硫酸来干燥氨。任务三、阅读教材P14页相关内容，根据氧化还原反应原理，从元素化合价视角分析NH3还可能具有哪些的化学性质？并举例说明。【答案要点】①NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。②氨与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。氧化剂为O2，还原剂为NH3。③生产氯气的化工厂常用浓氨水来检测生产设备和管道是否漏气，如有白烟产生，则说明已发生漏气。化学方程式为：2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3＋HCl=NH4Cl。二、铵盐活动一、铵盐的性质任务一、演示教材P14页【实验57】：向盛有少量NH4CI溶液、NH4NO3溶液和（NH4）2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察有何现象？【答案要点】①实验现象：红色石蕊试纸变红，说明反应中有碱性气体产生。②反应的化学方程式NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O＋NaCl、NH4NO3＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。③离子反应方程式均为：NH4++OHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑+H2O，因此，在实验室中，常利用铵盐与强碱加热反应产生氨这一性质来检验铵根离子：NH4++OHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑+H2O（用湿润的红色石蕊试纸检验氨气）。④也可取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NHeq\o\al(＋,4)。任务二、阅读教材P14页相关内容，观察铵盐样品，并在试管中加热少量氯化铵固体，观察有何现象？回答铵盐还具有什么重要性质？【答案要点】①农业上常用的铵态氮肥，绝大多数易溶于水。如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都是易溶于水的白色晶体。②加热少量氯化铵固体，观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4Cleq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl=NH4Cl。=======高温或猛烈撞击=======高温或猛烈撞击2NH4NO3N2↑＋O2↑＋4H2O。活动二、氨的实验室制法任务一、讨论交流：结合教材P15页“思考与讨论”栏目，思考实验室如何制备NH3?填写表格内容，并注明其原因。【答案要点】制备原理2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2NH3↑＋CaCl2＋2H2O制备装置净化装置装有碱石灰的干燥管(NH3具有碱性，不与碱石灰反应)不用浓硫酸和无水氯化钙(NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收)收集装置向下排空气法(NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应)不采用排水法(NH3极易溶于水)验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色(氨水显碱性) 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生(氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒)尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球(NH3极易溶于水，与酸反应)【注意】①实验中棉花的作用是防止NH3与空气对流，提高NH3的纯度和收集速度，浸湿后可吸收多余的NH3防止污染空气。②实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2反应制取氨，不能用NaOH代替Ca(OH)2，因为NaOH其易潮解，成本高。任务二、问题探究：（1）根据下面甲、乙两个实验装置，你认为实验室制备氨还有哪些方法？【答案要点】①加热浓氨水制氨，利用NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())H2O＋NH3↑。其装置如图甲所示。②浓氨水与生石灰：利用生石灰和水反应减少水的同时放出大量的热，促使NH3·H2O分解，使NH3逸出。化学方程式：NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2。其装置如图乙所示。③浓氨水和固体NaOH：利用NaOH的吸水性和溶于水放热的性质，使NH3逸出。（2）实验中选择氨的干燥剂原则是什么？实验中氨不能直接排入空气中，如何进行尾气处理？【答案要点】①通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。②多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。在尾气吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：课堂练习课堂练习1．利用氮元素价类二维图可以从不同角度研究含氨物质的性质及其转化关系。下列说法不正确的是A．通过转化①②③可实现工业制硝酸B．自然界可实现上述转化④C．实验室可用与共热制取D．预测与可以反应生成【答案】C【详解】A．工业上可将转化为NO，再转化为NO2，最后转化为硝酸，所以可通过①②③可实现工业制硝酸，故A正确；B．自然界中放电时，可实现，故B正确；C．实验室可用与共热制取，故C错误；D．与在一定条件下可以发生反应生成，故D正确；故答案选C。2．某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。阳离子K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、阴离子Cl、、、、I甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验Ⅰ、取该无色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加Ⅱ、用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，下列推断正确的是A．由以上实验判断，溶液中一定不含的阳离子只有K+、、Cu2+B．Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是+2H+=CO2↑+H2OC．根据以上实验现象判断，无法确定原溶液是否含有ClD．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为0.4g【答案】D【分析】Ⅰ．取该无色溶液5mL，说明一定不含有Cu2+，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加，说明增加的是NH4+，所以原溶液中一定不含NH4+，可能含有Mg2+、Al3+，不含NH4+，CO；Ⅱ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），说明没有K+；Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，说明有还原性离子I与和H+反应生成NO，即溶液中有I、，判断一定不含有Ag+；Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有；由上述分析可知一定含有的阴离子I、、且各为0.1mol/L，依据电荷守恒可知，推断出的阳离子含有Mg2+、Al3+，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种1价的阴离子为Cl，不含；【详解】A．由分析可知，溶液中一定不含有的阳离子是K+、、Ag+、Cu2+，A错误；B．Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体，是I与和H+反应生成NO，其离子方程式：6I+2+8H+═3I2+2NO↑+4H2O，B错误；C．甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：Mg2+、Al3+；阴离子是：Cl、I、、，C错误；D．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg2+、Al3+反应生成Mg（OH）2，NaAlO2，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，根据元素守恒：n（MgO）=n（Mg2+）=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；m（MgO）=0.01mol×40g/mol=0.4g，D正确；故答案为D。3．水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是A．Fe B． C． D．【答案】A【详解】A．Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，水中氢元素化合价降低，得到电子，被还原，水表现出氧化性，A符合；B．和水反应生成盐酸和次氯酸，水中元素的化合价均不发生变化，水不是氧化剂也不是还原剂，B不符合；C．和水反应生成氢氧化钠，不是氧化还原反应，C不符合；D．和水反应生成硝酸和NO，水中元素的化合价均不发生变化，水不是氧化剂也不是还原剂，D不符合；答案选A。4．下列物质对应的组成正确的是A．石膏：CaO B．金刚砂：SiO2C．磁性氧化铁：Fe3O4 D．王水：HNO3【答案】C【详解】A．石膏是硫酸钙的水合物，故A错误；B．金刚砂为SiC，故B错误；C．磁性氧化铁为Fe3O4，故C正确；D．王水是浓盐酸和浓硝酸的混合物，体积比为3∶1，故D错误；答案为C。5．下列关于某些物质(离子)检验方法或结论正确的是A．加入溶液出现白色沉淀，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液一定含有B．加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，白色沉淀消失，原溶液一定含有C．加入溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，原溶液一定有D．加入溶液有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有【答案】C【详解】A．检验硫酸根离子，可先加入盐酸，如无现象，再加入氯化钡检验，否则不能排除生成AgCl沉淀，故A错误；B．也可能为Ca2+，如检验钡离子，应加入硫酸钠，再加入硝酸检验，故B错误；C．能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体一定为氨气，说明溶液中存在，故C正确；D．加入AgNO3溶液有白色沉淀产生，沉淀可能为AgCl、Ag2CO3、Ag2SO4等，应先加入硝酸酸化，再加入硝酸银检验，故D错误；故选C。6．某同学设计的实验室制取并收集氨气的简易装置如图。下列有关评价正确的是A．该同学设计的实验装置完全符合要求B．试管口放置的棉花能防止氨气与空气的对流，提高氨气的纯度C．在试管口放置湿润的蓝色石蕊试纸，通过观察试纸颜色变化判断氨气是否收集满D．两个试管中间可增加一个盛有无水固体的干燥管，用于干燥氨气【答案】B【详解】A．因为氨气的密度小于空气，因此收集试管中的导管应伸入试管底部，故A错误；B．试管口放置的棉花能防止氨气与空气的对流，提高氨气的纯度，故B正确；C．氨气的水溶液显碱性，使石蕊试液变蓝，因此试管口防止湿润的红色石蕊试纸，通过观察试纸颜色变化判断氨气是否收集满，故C错误；D．氯化钙能与氨气反应，因此干燥氨气常用碱石灰，故D错误；答案为B。7．如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是A．NH3(H2O含酚酞)

蓝色喷泉B．HCl(H2O含石蕊)

红色喷泉C．SO2(NaOH溶液)

无色喷泉D．CO2(NaOH溶液)

无色喷泉【答案】A【详解】A．氨气极易溶于水，挤压胶管的胶头，氨气溶于水，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，氨水显碱性，酚酞遇碱变红，形成红色喷泉，与事实不相符，故A选；B．HCl极易溶于水，挤压胶管的胶头，氯化氢溶于水，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，盐酸显酸性，石蕊遇酸变红，形成红色喷泉，与事实相符，故B不选；C．二氧化硫可与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠，挤压胶管的胶头，二氧化硫被吸收，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，生成的亚硫酸钠溶液无色，形成无色喷泉，与事实相符，故C不选；D．二氧化碳可与NaOH溶液反应生成碳酸钠，挤压胶管的胶头，二氧化碳被吸收，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，生成的碳酸钠溶液无色，形成无色喷泉，与事实相符，故D不选；故选A。8．下列有关硝酸化学性质的叙述正确的是A．稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色【答案】D【详解】A．稀硝酸显酸性，不可能使红色石蕊试纸变蓝，故A错误；B．发生复分解反应，可以生成CO2，故B错误；C．HNO3有强氧化性，可以氧化H2S气体，不能用于制取H2S，故C错误；D．NO2呈红棕色，浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色，故D正确；故选D。9．下列叙述I和II均正确，并且有因果关系的是选项叙述I叙述IIA浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性浓硝酸和稀硝酸常温下都可与单质碳反应B浓硫酸具有强氧化性和吸水性浓硫酸可干燥H2和CO，不可干燥H2SCSO2是酸性氧化物SO2可使品红溶液褪色D铵盐受热易分解NH4Cl和NH4HCO3均可用作氮肥和制取氨气A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，但只有浓硝酸可在加热条件下和单质碳反应，稀硝酸和单质碳即使加热也不反应，故A错误；B．浓硫酸具有强氧化性、吸水性，所以浓硫酸可干燥H2、CO，不可干燥具有还原性的H2S，故B正确；C．SO2是酸性氧化物，但SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，故C错误；D．铵盐受热易分解和NH4Cl和NH4HCO3均可用作氮肥无关，NH4HCO3可以加热分解制取氨气，但NH4Cl加热分解生成的氨气和氯化氢会迅速重新化合成氯化铵，不可以直接加热制取氨气，故D错误；故选B。【点睛】碳酸氢铵可以用于实验室制取氨气，但纯度低，一般不用。10．一定量的浓硝酸跟过量的锌充分反应，产生的气体可能有①NO2

②N2O4

③NO

④N2O

⑤H2A．①②⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．只有⑤【答案】C【详解】因先开始锌与浓硝酸反应：Zn+4HNO3(浓)═Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O，随着反应的进行，浓硝酸会变为稀硝酸，稀硝酸继续与锌反应：3Zn+8HNO3(稀)═3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O，锌与很稀的稀硝酸反应生成N2O、硝酸锌和水，化学方程式为4Zn+10HNO3=N2O↑+4Zn(NO3)2+5H2O，由于二氧化氮存在平衡，会生成部分N2O4，所以，产生的气体为NO2、N2O4、NO、N2O，故选：C。11．对于某些离子的检验及结论一定正确的是A．焰色反应为黄色，则该物质一定为钠的化合物B．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有C．加入稀盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀产生，则一定含有D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有【答案】B【详解】A．物质灼烧时，焰色反应为黄色，说明该物质中一定含有Na元素，可能为：钠单质、钠的化合物、Na+等，故A错误；B．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明生成了氨气，证明原溶液中一定含有，故B正确；C．溶液中可能有银离子，检验硫酸根离子，应先加盐酸酸性，然后加入氯化钡，故C错误；D．可能为BaCO3、CaCO3、MgCO3等白色沉淀，所以不一定为Ba2+，故D错误；故选：B。12．下列离子方程式符合题意的是A．氧化亚铁溶于稀硝酸：B．加入Na2S除去废水中的：C．FeI2溶液中通入过量Cl2：D．向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液至溶液显中性：【答案】B【详解】A．氧化亚铁溶于稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的离子方程式是：，A错误；B．加入Na2S除去废水中的Cu2+，反应产生CuS黑色沉淀，反应的离子方程式为Cu2++S2=CuS↓，B正确；C．通入过量Cl2，Fe2+、I都被氧化，反应的离子方程式为：2Fe2++4I+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl，C错误；D．Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应至溶液显中性时，二者的物质的量的比是1∶2，恰好显中性，反应的离子方程式是：Ba2++2OH+2H++=BaSO4↓+2H2O，D错误；故合理选项是B。13．下列“类比”不合理的是A．Na与水反应产生H2和NaOH，则Na与液氨反应产生H2和NaNH2B．C与浓硝酸加热反应生成NO2、CO2和H2O，则S与浓硝酸加热反应产生NO2、SO2和H2OC．KClO3受热分解生成KCl和KClO4，则K2SO3受热分解生成K2S和K2SO4D．Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，则B与NaOH溶液反应生成NaBO2和H2【答案】C【详解】A．已知Na与水反应产生H2和NaOH，反应为：2Na+H2O=2NaOH+H2↑，则Na与液氨反应产生H2和NaNH2，反应为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，A正确；B．C与浓硝酸加热反应生成NO2、CO2和H2O，反应为C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O：则S与浓硝酸加热反应产生NO2、SO2和H2O，反应为：S+4HNO3=SO2↑+4NO2↑+2H2O，B正确；C．KClO3受热分解生成KCl和O2，反应为：2KClO32KCl+3O2↑，但K2SO3受热分解生成K2S和O2，C错误；D．已知Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，反应为：2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，则B与NaOH溶液反应生成NaBO2和H2，反应为：NaOH+B=NaBO2+H2↑，D正确；故答案为C。14．化学是以实验为基础的科学。下列实验操作与现象、结论均正确的是选项操作现象结论A向溶液中加入少量氯水，再加入萃取溶液变黄，加入后，层出现橙黄色的还原性强于B向某溶液中滴加双氧水溶液变为黄色溶液中含有C葡萄酒中添加适量的葡萄酒能长久储藏具有杀菌、抗氧化的保质作用D将装满和空气混合气体的试管倒扣在盛有水的水槽中试管中液面上升能与水直接发生反应A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．亚铁离子的还原性强于溴离子，向溴化亚铁溶液中通入少量氯气时，亚铁离子优先与氯气反应生成铁离子，溴离子未参与反应，所以加入四氯化碳萃取时，四氯化碳层不可能变为橙黄色，故A错误；B．酸性溶液中亚铁离子也能与过氧化氢溶液反应生成铁离子，使溶液变为棕黄色，所以溶液变为黄色不能说明溶液中含有碘离子，故B错误；C．二氧化硫有毒，但是二氧化硫具有杀菌、抗氧化的保质作用，所以向葡萄酒中添加适量的二氧化硫，可以达到长久储藏葡萄酒的目的，故C正确；D．一氧化氮难溶于水，不能与水反应，将装满一氧化氮和空气混合气体的试管倒扣在盛有水的水槽中，试管中液面上升是因为一氧化氮与氧气反应生成的二氧化氮与水反应的缘故，故D错误；故选C。15．通过实验得出的以下结论中，正确的是A．将某固体试样完全溶于盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SO42B．将该固体试样完全溶于盐酸，产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该固体试样中一定存在CO32C．将某固体加水完全溶解，滴加氢氧化钠溶液，没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NH4+D．将某固体进行焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃观察得火焰呈紫色，则该固体中不存在Na+【答案】C【详解】A．将某固体试样完全溶于盐酸，无明显现象，排除了干扰离子，如碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀为硫酸钡，说明溶液中一定含有SO42，但该固体试样中不一定存在SO42，例如硫酸氢钠固体中不存在SO42，A错误；B．将该固体试样完全溶于盐酸，产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，气体是二氧化碳或二氧化硫，则该固体试样中不一定存在CO32，B错误；C．将某固体加水完全溶解，滴加氢氧化钠溶液，没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，也可能是由于生成的一水合氨浓度很小没有放出氨气，则该固体试样中仍可能存在NH4+，C正确；D．将某固体进行焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃观察得火焰呈紫色，由于滤去了黄光，则该固体中也可能存在Na+，D错误；答案选C。【点睛】本题主要考查了常见离子的检验，检验一种离子的存在必须排除干扰离子，容易出错的是A选项，注意固体中含有的离子和溶于水后产生的离子不一定一致。16．I．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。N元素的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO，是重要的水消毒剂。写出NH2Cl的电子式：。II．含氮材料为人类提供便利的同时，人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH－=2+H2O；2NO2+2OH－=++H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。A．加快通入尾气的速率B．采用气、液逆流的方式吸收尾气C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。(3)NO的氧化吸收：用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和，其离子方程式为。【答案】2NH3＋2O2N2O＋3H2OBCNaNO3NO3HClO+2NO+H2O=3Cl－+2+5H+【详解】I．NH2Cl中氮是中心原子，氮和其他原子都共用一对电子，因此NH2Cl的电子式：；故答案为：。II．含氮材料为人类提供便利的同时，人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和H2O，根据化合价升降配平，得到化学方程式为2NH3＋2O2N2O＋3H2O；故答案为：2NH3＋2O2N2O＋3H2O。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH－=2+H2O；2NO2+2OH－=++H2O①A．加快通入尾气的速率，则尾气中NO和NO2不能很好的和NaOH溶液反应，因此去除率降低，故A不符合题意；B．采用气、液逆流的方式吸收尾气，两者能很好的结合，发生反应，故B符合题意；C．NaOH不断消耗，在吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，更能很好的反应掉尾气中的NO和NO2，故C符合题意；综上所述，答案为BC。②根据反应方程式NO和NO2被NaOH溶液吸收后生成的NaNO2和NaNO3，吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，因此该晶体中的主要杂质是NaNO3；NO和NO2中NO不会被NaOH反应，只有当有NO2时NO才会被NaOH共同反应，因此吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO；故答案为：NaNO3；NO。(3)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和，根据元素守恒还会生成氢离子，因此反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl－+2+5H+；故答案为：3HClO+2NO+H2O=3Cl－+2+5H+。17．在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4g铜片发生反应。请回答：(1)开始阶段，观察到的现象为铜片逐渐溶解，溶液由无色变为色，产生色的气体，反应的化学方程式是。(2)反应结束后，铜片有剩余，再加入少量20%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式是。(3)若6.4g铜片消耗完时共产生气体2.8L(标准状况)。则消耗硝酸的物质的量是。(4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，原因是(用化学方程式表示)。(5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：。【答案】(1)蓝红棕Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O(3)0.325mol(4)4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O(5)4NH3+5O24NO+6H2O【详解】（1）开始时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，发生反应为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O，生成的二氧化氮为红棕色气体，因此现象为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色，产生红棕色的气体，故答案为：蓝，红棕；Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O；（2）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜，反应后溶液中氢离子消耗完毕，但硝酸根离子有剩余，若再加入少量20%的稀硫酸，相当于稀硝酸溶液，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；（3）6.4g铜的物质的量为，反应生成硝酸铜，结合硝酸根离子0.2mol，整个反应过程共产生标准状况下气体2.8L，即生成0.125molNO2和NO的混合气体，根据N原子守恒，反应过程中被还原的HNO3的物质的量为0.125mol，则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量为0.2mol+0.125mol=0.325mol，故答案为0.325mol；（4）浓硝酸见光或受热容易分解，，因此实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，故答案为；（5）氨催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为，故答案为：。18．为探究黑色固体X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：(1)X的化学式是。(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是。(3)加热条件下氨气被固体X氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式。【答案】CuOCu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O【详解】(1)X隔绝空气高温分解生成气体和固体甲，气体能使带火星的木条复燃，说明是氧气，氧气的质量是32.0g28.8g=3.2g，物质的量是3.2g÷32g/mol=0.1mol；甲和稀硫酸反应得到蓝色溶液和紫红色固体，蓝色溶液中加入稀氢氧化钠得到蓝色沉淀，说明是氢氧化铜，氢氧化铜分解生成氧化铜，CuO物质的量是16g÷80g/mol=0.2mol；紫红色固体是铜，物质的量是12.8g÷64g/mol=0.2mol，固体甲中含Cu物质的量为0.2mol+0.2mol=0.4mol，甲中含O物